(57)【要約】      （修正有）【課題】反射モード時の明るさの低下を抑えることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】画素領域に外部の光を反射する反射領域２２と、バックライトの光を透過させる透過領域２１とを具備して成る液晶表示装置である。そして透明基板１１上に、反射領域２２及び透過領域２１にＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれからなる下部誘電体層２６を共通的に配置し、下部誘電体層２６上で反射領域２２にＡｌまたはＡｇなどから成る反射膜２５を配置し、反射領域２２の反射膜２５及び透過領域２２の下部誘電体層２６上に、上部誘電体層２７を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方方向に延びる透明電極、配向膜を被着形成して成る一方の透明基板と、
他方方向に延びる透明電極、配向膜を被着形成して成る他方の透明基板とを、
前記一方の透明基板上の透明電極と前記他方の透明基板上の透明電極とが互いに交差して画素領域を形成するようにして液晶を介在させて貼り合わせて成る液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの他方の透明基板の外側に配置したバックライトと、を有するとともに、
前記画素領域に外部の光を反射する反射領域と、前記バックライトの光を透過させる透過領域とを具備して成る液晶表示装置において、
前記他方の透明基板には、反射領域及び透過領域にＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれからなる下部誘電体層が共通的に配置され、該下部誘電体層上で前記反射領域にＡｌまたはＡｇのうち少なくとも１種類を含む純金属あるいは金属間化合物、または酸化物、窒化物、硫化物、炭化物の反射膜が配置されるとともに、前記反射領域の反射膜及び前記透過領域の前記下部誘電体層上に、ＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれからなる上部誘電体層が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の光（外光）を反射して表示を行う反射モードと、バックライトの光を透過して表示を行う液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置はテレビやパーソナルコンピューター等に使用される大型なものから、携帯情報端末に使用される中小型のものまで幅広い用途に用いられている。これらの液晶表示装置は、それぞれの用途により使い分けられ、屋内で使用されるテレビ等には主に透過型液晶表示装置が用いられており、屋外で使用される携帯情報端末においては外光の反射手段を具備した反射型液晶表装置が用いられている。
【０００３】
また、反射型と透過型の領域機能を持ち合わせた反射半透過型液晶表示装置は、太陽光、蛍光灯等の外部（外界）からの光を利用する反射型として用い、また、液晶表示パネルの表示面の反対側に配置したバックライトの光を利用する透過型とが併用されていた。このような双方の機能を有する液晶表示装置は、液晶表示パネルの裏面側（表示面と反対側の面）にバックライトを配置するとともに、この裏面側である他方の透明基板に半透過膜を形成していた。（特許文献１：特開昭６１−２６０２０２号公報）。
【０００４】
図７は、反射半透過型液晶表示装置の一般的な構造を示す概略断面図である。基本的には、液晶表示パネルＬＰとバックライトＢＬとから構成されている。液晶表示パネルＬＰは、表示面側の一方の透明基板である例えばガラス基板３と、裏面側の他方の透明基板である例えばガラス基板１１と、その間に配置された液晶層８とから構成されている。尚、ガラス基板３及びガラス基板１１の各内面側には多数の透明電極４が平行に配列されている。
【０００５】
尚、ガラス基板３の透明電極４は、例えば一方方向、図７では左右方向に延びるように形成されており、ガラス基板１１の透明電極４は、例えば他方方向、図７では紙面奥行き方向に延びるように形成されている。即ち、ガラス基板３とガラス基板１１とを対向させて、その間に液晶層８を介在させるように配置して、シール部材６で両基板３、１１を貼り合わせることにより、両基板３、１１の透明電極４が交差する領域が画素領域となる。尚、このような透明電極４上には、配向膜５を形成されている。
【０００６】
両部材の間には、ネマチック型液晶分子を有する液晶層８が配置され、この液晶分子が両ガラス基板３１１間で、電圧の非印加状態で１８０°〜２７０°ツイスト配列されている。
【０００７】
また、液晶表示パネルＬＰのガラス基板３の外面側には偏光板１、位相差板２が順次被着されている。また、ガラス基板１１の外面側には、偏光板１３、位相差板１２が順次被着されている。
【０００８】
バックライトＢＬは、導光板１５と光源１４とから構成され、他方のガラス基板１１の外方側に配置されている。このとき、液晶表示パネルＬＰの複数の画素領域で構成される表示領域に導光板１４の光放出面とが対向するように配置される。
【０００９】
ここで、ガラス基板１１と透明電極４との間には、反射及び透過機能を有する反射半透過層１０、必要に応じてカラーフィルタ９及びオーバーコート７が介在されている。
【００１０】
尚、オーバーコート７は、カラーフィルタ９の表面の凹凸を防止するものであり、カラーフィルタ９を形成しない液晶表示装置においては、カラーフィルタ９及びオーバーコート７が省略される。
【００１１】
以上のように液晶表示装置は、暗い場所から明るい場所まで幅広い環境で使用できるように設計されている。即ち、反射モードと透過モードとを併用するために形成された反射半透過膜１０は、透明誘電体層を多層積層して構成していた。そして、各層の屈折率や膜厚みの制御によって、外光を反射半透過膜１０の表面または各層の界面で反射させるとともに、反射半透過膜１０を通過させるものである。反射半透過膜の設計によって反射効率と透過効率（合算して１００％）とを制御していた。
【特許文献１】特開昭６１−２６０２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の反射半透過膜１０では、反射モード時及び透過モード時でそれぞれ光学的なロスが発生するため、例えば、１つの画素領域に反射領域と透過領域とを完全に分け、たとえば、反射領域に、金属膜からなる反射膜を形成していた。尚、画素領域の透過領域は、金属膜からなる反射膜を一部がエッチング法等により開口パターニングを形成した構成が提案されている例えば、特許第２８７８２３１号公報。
【００１３】
即ち、反射モードにおいては、表示面側から入射された外光が、画素領域の反射膜が形成された反射領域に反射して、再度表示面側から出射されていた。また、透過モードでは、バックライトＢＬの光を画素領域に形成した開口部分を介して表示面側に出射されていた。これにより、画素領域内の一部を反射領域に、残り部分を透過領域に分割することにより、透過時の光利用効率を増加させるものであった。
【００１４】
しかしながら、現在では、液晶表示装置において高い色再現性が求められており、例えば、カラー表示の液晶表示装置においてはフィルタの色純度の向上とともに、透過率が減少してしまい、反射モード時及び透過モード時の明るさ、特に、反射モードでの明るさが不十分となってきている。この透過モード、反射モードでの表示の明るさは、カラー表示の液晶表示装置に限らず、一般的に液晶表示装置においても同様の課題を有している。
【００１５】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されてものであり、その目的は、反射モード時の明るさの低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、一方方向に延びる透明電極、配向膜を被着形成して成る一方の透明基板と、他方方向に延びる透明電極、配向膜を被着形成して成る他方の透明基板とを、前記一方の透明基板上の透明電極と前記他方の透明基板上の透明電極とが互いに交差して画素領域を形成するようにして液晶を介在させて貼り合わせて成る液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの他方の部材の外側に配置したバックライトと、を有するとともに、
前記画素領域に外部の光を反射する反射領域と、前記バックライトの光を透過させる透過領域とを具備して成る液晶表示装置において、
前記他方の透明基板上に、反射領域及び透過領域にＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれからなる下部誘電体層を共通的に配置し、該下部誘電体層上で前記反射領域にＡｌまたはＡｇのうち少なくとも１種類を含む純金属あるいは金属間化合物、または酸化物、窒化物、硫化物、炭化物の反射膜を配置するとともに、前記反射領域の反射膜及び前記透過領域の前記下部誘電体層上に、ＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれからなる上部誘電体層を配置したことを特徴とする。
【００１７】
即ち、反射領域においては、他方の透明基板上に下部誘電体層、反射膜、上部誘電体層が積層されて構成されており、透過領域においては、他方の透明基板上に下部誘電体層、上部誘電体層が積層されている。尚、この下部誘電体層とは、透過領域及び反射領域に共通的に形成され、反射領域における反射膜の下地となる誘電体層である。また、上部誘電体層とは、透過領域における積層構造の誘電体層の上方に位置するとともに、反射領域における反射膜上に形成される誘電体層であり、同一の工程で形成されることになる。また、それぞれの下部誘電体層、上部誘電体層は必要に応じて多層構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、２つの透明電極が交差して形成される画素領域に、外光を反射する反射領域と、バックライトからの光を透過する透過領域とがそれぞれ別々に設けられている。即ち、反射領域においては、ＡｌまたはＡｇのうち少なくとも１種類を含む純金属あるいは金属間化合物、または酸化物、窒化物、硫化物、炭化物からなる反射膜を、その上下からＳｉ、またはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物からなる誘電体層で挟持されている。また、バックライトからの光を透過する透過領域では、Ｓｉ、またはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物からなる誘電体層が積層構造に配置されているので、その結果、反射モード及び透過モードにおける明るさを改善することができる。
【００１９】
ここで、表示面側から入射された光、外光に対する反射領域、透過領域での作用を説明すると、外光は反射領域においては、反射膜上に上部誘電体層が配置されているため、反射領域の増反射作用により、反射効率が向上した状態で反射されることになる。これは反射膜単独で構成した場合には、例えば外光が反射膜に照射されると、その一部が反射膜自体に吸収されるものの、反射膜の表面に誘電体層を形成することにより、反射膜自身に発生する吸収を小さく抑えることができる。その結果、反射膜の表面に誘電体膜を形成することにより、反射膜単独で用いる場合に比較して外光の反射効率が向上する。
【００２０】
また、透過領域においては、誘電体層が積層構造で構成されているため、誘電体層の材料、屈折率、膜厚によって、外光（表示面側から入射される光）を、誘電体層の表面や各誘電体層との界面などでも反射させることができ、その結果、この透過領域に到達した外光の一部を反射させて用いることができる。即ち、反射領域での増反射効果された反射光と、透過領域での反射した反射光とを、反射モードで利用することができため、この反射モードの明るさを改善することができる。
【００２１】
次に、表示面とは反対側の裏面側に配置したバックライトから入射された光に対する反射領域、透過領域での作用を説明すると、透過領域においては、誘電体層が積層構造で構成されているため、誘電体層の材料、屈折率、膜厚によって、バックライトから入射された光を、この複数の積層した誘電体層を介して液晶表示面側に通過する。また、反射領域においては、反射膜と反射膜の下部に配置され下部誘電体とによる増反射作用が発生し、バックライトからの光を、再度バックライト側に有効に反射させることになる。尚、導光板には、光源の光を液晶表示パネル側に導くために、反射手段（裏面に傾斜した反射層や反射用の溝加工など）を有しており、このバックライトの反射手段で、再度液晶表示パネル側に反射されることになる。即ち、画素領域透過領域を通過しなかったバックライトの光は、液晶表示パネルの他方の透明基板とバックライトとの間に閉じ込められるようになり、実質的にバックライト側の光が増幅されることになる。これにより、透過モードの明るさを改善することができる。
【００２２】
即ち、液晶表示装置で反射モード及び透過モードの両モードで表示の明るさを改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の液晶表示装置を図面に基づいて詳説する。
【００２４】
図１は本発明の液晶表示装置の断面図であり、図２は反射領域と透過領域との関係を示す平面図である。尚、図１において、図７と同一箇所には同一符号を付す。
【００２５】
図１は、単純マトリックスタイプのカラー液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰとバックライトＢＬとから構成されている。
【００２６】
液晶表示パネルＬＰは、一方の透明基板である例えばガラス基板３と、他方の透明基板である例えばガラス基板１１と、その間に配置された液晶層８とから構成されている。
【００２７】
一方のガラス基板３及び他方のガラス基板１１の各内面側には、多数の透明電極４が平行に配列されている。例えば一方のガラス基板３の透明電極４は、一方方向、例えば図１の左右方向に延びるように形成されており、他方のガラス基板１１の透明電極４は、他方方向、例えば図１の紙面奥行き方向に延びている。即ち、一方のガラス基板３と他方のガラス基板１１とを対向させて配置した時には、両基板３、１１の透明電極４が互いに交差する。これにより、図２に示すように矩形状の画素領域が構成される。この画素領域は、平面視した時に走査側信号の透明電極４とデータ信号側の透明電極４とが交差されて矩形状に示される。尚、透明電極４上には、液晶層８に接するように配向膜５を形成されている。
【００２８】
液晶層８は、ネマチック型液晶分子などで構成され、図１には省略されているが、液晶層８の厚みを一定に保つようにスペーサが分散されている。この液晶層８の液晶分子は、配向膜５の配向処理方向、液晶層８に含有するカイラル物質などの制御により、駆動電圧の非印加状態で１８０°〜２７０°ツイストされて配列されている。尚、両基板３、１１は、シール部材６によって表示部領域の周囲で貼り合わされており、その領域に液晶層８が充填されている。
【００２９】
また、液晶表示パネルＬＰの一方のガラス基板３の外面側には、偏光板１、位相差板２が被着され、必要に応じて光散乱層１７が配置されている。また、他方のガラス基板１１の外面側には、偏光板１３、位相差板１２が被着されている。
【００３０】
バックライトＢＬは、導光板１５と光源１４とから構成され、他方のガラス基板１１の外方に配置されている。具体的には、液晶表示パネルＬＰとバックライトＢＬとは、両者を支持固定するフレーム部材によって所定位置関係に固定されている。即ち、液晶表示パネルＬＰの複数の画素領域で構成される表示領域と導光板１４の光放出面とが互いに対向するように配置される。
【００３１】
ここで、他方のガラス基板１１の内面と透明電極４との間には、誘電体層が多層構造となった反射半透過層１６とカラーフィルタ９及びオーバーコート７が介在されている。
【００３２】
ここで、反射半透過層１６は、反射膜２５、下部誘電体層２６、上部誘電体層２７を具備して構成されるものであり、また、１つの画素領域に区画された反射領域２１と透過領域２２とで、その層構造が相違する。
【００３３】
例えば、液晶表示パネルＬＰの画素領域を平面視した１つ画素領域内には、一部が反射領域２２となっており、この反射領域２２は反射膜２５を具備している。具体的には、この反射領域２２の層構成は、ガラス基板１１側から下部誘電体層２６、反射膜２５及び上部誘電体層２７が順に積層されている。
【００３４】
また、１つの画素領域内で反射膜２５が形成されていない領域は、透過領域２１となり、バックライトＢＬの光を液晶表示パネルＬＰの裏面側から表示面側に透過させる領域である。具体的には、この透過領域２１の層構成は、ガラス基板１１側から下部誘電体層２６、上部誘電体層２７が順に形成されている。尚、画素領域と画素領域との間は、図２において、符号２３で示しているが、例えば、反射領域２１と同一構成となっている。尚、この画素領域上には、カラーフィルタ９の一種である黒色系樹脂を形成してブラックマトリックスとしても構わない。
【００３５】
また、反射領域２２と透過領域２１の上部誘電体層２７上には、１画素１画素に対応するカラーフィルタ９が形成され、さらに、このカラーフィルタ９上には反射膜２５の厚み及びカラーフィルタ９の厚みに起因する表面の凹凸を吸収するためには、オーバーコート７が被着形成されている。尚、カラーフィルタ９を具備していない液晶表示装置においても、オーバーコート７が形成されている。このオーバーコート７の表面は平滑性に優れており、この表面に透明電極４、配向膜５の順に積層されている。
【００３６】
この透過モードで利用されるバックライトＢＬからの光を透過させるための透過領域２１は、反射領域２２に形成された反射膜２５の一部をエッチング処理して、画素領域上の反射膜２５に開口パターンを形成して、この開口領域が透過領域２１となる。
【００３７】
尚、画素領域間において、反射領域２２と同一の層構成であるものの、カラーフィルタ９として、Ｒ（青）、Ｇ（緑）Ｂ（青）（Ｃ（シアン）Ｍ（マンゼダ）Ｙ（イエロ）のいずれでもない、黒色系樹脂からなる遮断膜を形成しても構わない。
【００３８】
以上のような液晶表示装置は、暗い場所から明るい場所まで幅広い環境で使用できるように設計されている。即ち、明るい場所の利用は、主に反射モードで外光の反射を利用して液晶表示が行われ、暗い場所の利用は、主に透過モードでバックライトＢＬの光を利用して液晶表示が行われる。
【００３９】
ここで、下部誘電体層２６は、反射領域２２、透過領域２１、画素領域間に渡って共通的に形成されており、ＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれかから構成されている。
【００４０】
下部誘電体層２６は、反射膜２５の下部に形成された膜であるため、下部誘電体層２６と表記しているのであって、この下部誘電体層２６自体を多層構造としてもよい。従って、この材料は、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＴｉＯ２、Ｔｉ３Ｎ４、ＴｉＣを用いることができるが、下部誘電体層２６自身を、異なる材料を多層構造としてもよい。
【００４１】
また、反射領域２２に形成される反射膜２５は、ＡｌまたはＡｇのうち少なくとも１種類を含む純金属材料あるいはその合金材料、その酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれかで構成され、その膜厚は、８００Å〜３００００Åである。
【００４２】
さらに、上部誘電体層２７は、透過領域２１、反射膜２５に跨がって形成されている。尚、上部誘電体層２７は、反射膜２５の有無にかかわらず形成されるものの、反射膜２５の厚みがあるため、上部誘電体層２７が段差状に形成されることになる。この上部誘電体層２７は、単層構造、または多層構造のいずれでもよく、１層あたりの材料は、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＴｉＯ２、Ｔｉ３Ｎ４、ＴｉＣで構成されている。
【００４３】
以上のように、反射領域２２では、少なくとも反射膜２５上に、上部誘電体層２７が被着されており、反射モードにおいて液晶表示パネルＬＰの表示面側から入射された外光が液晶層８を通過して、反射領域２２に到達すると上部誘電体層２７、反射膜２５が作用して、再度、液晶層８側に反射し表示画面側から出射される。
【００４４】
このとき主に金属から構成される反射膜２５上に上部誘電体層２７が形成されているため、この誘電体層２７でこの反射膜２５に吸収される光を有効に抑えることができ、結果として増反射効果が発生するため、反射膜のみを用いることに比較して、非常に明るい反射光を得ることができる。
【００４５】
また、同時にこの外光が透過領域２１に到達すると、この透過領域２１の層の構成が、誘電体層の多層構造となっているため、上部側の誘電体層２７の表面、上部誘電体層２７を構成する各単層間の界面、上部誘電体層２７と下部誘電体層２６との界面、下部誘電体層２６を構成する各単層間の界面、下部誘電体層２６とガラス基板１１との界面などで反射が発生し、反射領域２２程ではないものの、外光を反射する。この、反射光が、反射領域２２で反射した光と合成されて、外光を利用した反射モードで明るい表示が可能となる。
【００４６】
また、透過モードにおいて液晶表示パネルＬＰの裏面側から入射されたバックライトＢＬの光が、透過領域２１を介して液晶層８を通過して表示面側で表示情報を表示する。同時に、バックライトＢＬの光で反射領域２２に入射された光は、ガラス基板１１と下部誘電体層２６との界面、下部誘電体層２６を構成する各単層間の界面、反射膜２５の下面で反射して、バックライトＢＬ側に反射されることになる。この反射された光は、バックライトＢＬを構成する導光板１５の裏面側に形成された反射手段（光源１４からの光を液晶表示パネルＬＰに反射するための反射手段であり、傾斜した反射層や反射用の溝など）に再度反射される。即ち、バックライトＢＬの光で、反射領域２２に入射された光は、液晶表示パネルＬＰのガラス基板１１の反射膜２５とバックライトＢＬの反射手段との間で閉じ込められ、その結果、複数回反射される過程で、透過領域２１を通過して液晶層８を介して表示面から外部に出射される。
【００４７】
即ち、このバックライトＢＬの光で反射領域２１に照射される光も、この下部誘電体層２６と反射膜２５の増反射作用により、反射効率を向上させて、バックライトＢＬ側に反射することができ、さらに、この反射光を液晶表示パネルＬＰとバックライトＢＬとの間で閉じ込めることができ、閉じ込めた光を透過領域２１を介して通過させることができる。即ち、反射領域２１に照射した光も、最終的には表示に寄与する光とすることができ、透過モードでの明るい表示が可能となる。
【００４８】
このように、導光板１５の反射手段が形成された裏面は、図１に示すように、光源１４からの液晶表示パネルＬＰに照射するように傾斜されているため、反射領域２２の反射膜２５が永久に反射膜２５と反射手段との間で反射を繰り返すことがなく、結果として、この反射光が透過領域２１を介して液晶表示パネルＬＰ側に出射されることになる。
【００４９】
そして、１つの画素領域における透過領域２１と反射領域２２との面積比を調節することにより、液晶表示パネルＬＰの反射率及び透過率の比率を任意に調節することができる。図３（ａ）〜（ｄ）は、１画素領域の一部の平面図であり、透過領域２１、反射領域２２とのパターンを示している。尚、符号２３は、画素領域の間隔部分を示し、例えばブラックマトリック部分を示す。
【００５０】
次に、反射半透過層１６の形成方法を図４に基づいて説明する。
【００５１】
反射半透過層１６の形成方法
図４（ａ）に示すように、他方の透明基板であるガラス基板１１上に、反射半透過膜１６の一部を構成する下部誘電体層２６を形成する。例えば、下部誘電体層２６は、ＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物をスパッタ法や蒸着法を用いて形成する。尚、この下部誘電体層２６は、単層膜であても、また、同一材料の多層膜であってもよく、さらに、異なる材料の多層膜であっても構わない。
【００５２】
続いて、この下部誘電体層２６上に、反射膜２５となる反射薄膜２５ａを形成する。この反射薄膜は、ＡｌまたはＡｇのうち少なくとも１種類を含む純金属あるいはその合金、その酸化物、窒化物、硫化物、炭化物であり、スパッタ法、蒸着法またメッキ法により成膜されるものであり、その厚さ８００Å〜３００００Åである。
【００５３】
さらに、反射薄膜２５ａの全面には、アクリル系の感光性樹脂１９を塗布する。
【００５４】
次に、図４（ｂ）に示すように、上述のガラス基板１１を、例えば９０℃で２分間、ホットプレート２８によりプリベークする。
【００５５】
次に、図４（ｃ）に示すように、アクリル系の感光性樹脂１９の上部側にフォトリソ用マスク２０を介して、露光処理を行う。この露光にはガラス基板１１の法線方向に紫外線（UV）を用いて、たとえは、マスクから露出するアクリル系の感光性樹脂１９を露光処理する。
【００５６】
次に、図４（ｄ）に示すように、アクリル系の感光性樹脂１９を現像処理する。
【００５７】
次に、図４（ｅ）に示すように、現像処理したガラス基板１１を２００℃、２分の条件でホットプレート２８を用いてポストベークを行い、アクリル系の感光性樹脂１９を硬化させる。
【００５８】
次に、図４（ｆ）に示すように、アクリル系の感光性樹脂１９をマスクとして反射薄膜２５ａをエッチングして、反射薄膜２５ａの一部を除去して透過領域２１となる領域に開口を形成する。このエッチング液には例えばＨ３ＰＯ４、ＨＮ３及びＣＨ３ＣＯＯＨを混合させたものを用いる。これにより、反射薄膜２５ａが所定形状の反射膜２５になり、反射膜２５の一部に下部誘電体層２６の一部が露出することになる。
【００５９】
次に、図４（ｇ）に示すように、エッチング処理された反射膜２５上に残属するアクリル系感光性樹脂１９をレジスト剥離液にて剥離する。
【００６０】
次に、図４（ｈ）に示すように、上部誘電体層２７を形成する。この上部誘電体層２７は、ＳｉまたはＴｉのうち少なくとも１種類を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物をスパッタ法や蒸着法を用いて形成する。ただし、上部誘電体層２７、下部誘電体層２６を通じて、また、各誘電体層２６、２７を多層構造とする場合には、Ｓｉの酸化物、窒化物、硫化物、炭化物とＴｉの酸化物、窒化物、硫化物、炭化物は交互に形成されなければならない。これは、透過領域２１において、下部誘電体層２６、上部誘電体層２７とからなる多層構造で、反射半透過層が外光を反射、あるいは透過する際に光を吸収するのを最小限にするためである。
【００６１】
尚、上述の製造方法では、反射半透過膜１６として、透過領域２１及び反射領域２２に、共通の下部誘電体層２６が一層（単層）と、反射領域２２の反射膜２５上及び透過領域２１の下部誘電体層２６上に上部誘電体層２７が一層（単層）とで形成された例である。
【００６２】
これに代えて、反射半透過膜１６として、図５に示すように、上部誘電体層２７を多層構造としても構わない。図５の例では、上部誘電体層２７として、３層の誘電体層２７ａ〜２７ｃの多層構造で構成している。この場合、各層の材料（上述のＳｉの化合物系で形成するか、Ｔｉの化合物で構成するか）は、膜の厚み、透過及び反射させたい光の周波数（波長）と膜の屈折率を考慮して形成すればよい。
【００６３】
また、下部誘電体層２６についても、単層構造のみならず、多層構造にしてもよいことは上述の通りである。
【００６４】
透過領域のパターンについて
透過領域２１には、図４（ｆ）に示すように、ＡｌまたはＡｇのうち少なくとも１種類を含む純金属あるいは金属合金、または酸化物、窒化物、硫化物、炭化物で形成される反射薄膜２５ａの一部をフォトリソ法によりパターニングすることによって、バックライトＢＬからの光を透過させる透過領域部２１が形成される。このため透過領域２１では、上部誘電体層２７、下部誘電体層２６を通じて、また各誘電体層２６、２７を多層構造となっているため、光反射性と光透過性の双方の特性を具備しており、しかも、２枚の偏光板の間に挟んだときに位相差を生じないようにすると良い。
【００６５】
反射領域のパターンについて
反射領域２２は、反射膜２５が形成されている領域が相当する。そして、反射膜２５の下部側に下部誘電体層２６、上部側に上部誘電体層２７が配置されている。これにより、液晶表示パネルＬＰの表示面側から入射された外光の反射されるにあたり、増反射作用により反射効率膜が向上する。また、バックライトＢＬの光が反射膜２５の下面側から照射されたときの反射効率も向上し、これにより、バックライトの光の有効利用が可能となる。
【００６６】
透過領域部２１と反射領域２２の面積比率について
１つの画素領域において、透過領域２１と反射領域２２の面積の比率を適正に変えることにより液晶表示パネルＬＰの反射率及び透過率を任意に変えることが可能である。例えば、反射領域と透過領域の面積比率を８０：２０にすると、反射膜２５を含む反射半透過膜１６全体の反射率（％）＝反射領域２２の反射率（％）×０．８（反射領域２２の面積比率）＋透過領域２１の反射率×０．２（反射半透過領域２１の面積比率）となる。この比率は、反射薄膜２５ａを形成した後のフォトリソ法において使用するマスクの設計を行うことで得られる。
【００６７】
このような反射半透過層１６に下部誘電体層２６、上部誘電体層２７を使用し、その膜厚を８００Å以上にすると良く、これによって遮光性と光反射性の双方の機能を持たせることができる。
【００６８】
また、透過領域２１の面積を大きくすれば、透過型表示モードに適した構成になり、その面積を小さくすれば、反射型表示モードに適した構成になる。
【００６９】
また、本発明による効果の確認として、本発明による液晶表示装置の光学特性評価を行った。測定対象である反射半透過型液晶表示装置の構造は、図１に示した通りである。反射半透過層１６の下部誘電体層２６、上部誘電体層２７の構造は、図５に示す。即ち、ＳｉＯ２とＴｉＯ２のそれぞれの屈折率と膜厚の積をＳｉＯ２は、透過させたい光の波長λの１／４倍とすることが重要である。このように、λ／４、ＴｉＯ２はλ／２にすると良く光が各層を透過する際の吸収を最小に押さえることができる。このときの反射領域２２の反射率は９５％となり、透過領域部２１の反射率は３０％、透過率は７０％となった。また、反射領域２２と透過領域２１の面積比率を６０：４０とした。この構成における反射半透過層１６の反射率と透過率の比率は６９％となり、反射半透過層１６の透過率２８％となる。
【００７０】
これに対して、従来の反射半透過型液晶表示装置では、反射半透過層にはＡｌを用い、反射率と透過率の比率が６０：２０となるようにＡｌ膜厚を調整した。さらに、反射モード時及び透過モード時の散乱特性を同等とするために実施例及び比較例ともに位相差板２とガラス基板の間に前方散乱板を設けた。前方散乱板のヘイズ値は実施例、比較例ともに８０％である。
【００７１】
実施例と比較例の各液晶表示装置の反射率と透過率を測定した結果を表１及び図６に示す。
【表１】
2005157070.tif 000003
【００７２】
反射率は、受光角度を液晶表示パネルＬＰの表示面に対して法線方向に一定とし、光源からの入射角度を１０°から４５°まで変えて測定を行った。また、透過率は液晶表示パネルＬＰの表面輝度を光源の輝度で割って算出した。
【００７３】
表１及び図６に示された結果を見ると、本発明の液晶表示装置の反射率、透過率ともに、比較例よりも改善されていることが分かる。これは、反射半透過層１６の光利用効率の差に原因がある。比較例に使用されている反射半透過層においては、半透過膜を用いているため、外光を反射及び透過させる際に光の吸収が生じるため、光利用効率が低くなってしまう。実施例において用いた反射半透過層１６においては、１つの画素領域内に、外光からの光を完全に反射する反射領域２２と、外光を反射し且つバックライトからの光を透過させる透過領域２２に分けているが、反射領域２２ではＡｇ上にＳｉＯ２およびＴｉＯ２などからなる上部誘電体層２７を形成したことにより、反射モード時における外光の吸収が最小限になるように設計されているためである。また、一方、透過領域２１においてもＳｉＯ２およびＴｉＯ２などからなる少なくとも下部誘電体層２６、上部誘電体層２７からなる反射半透過膜１６を用いているため、反射モード時及び透過モード時における外光の吸収が最小限になっている。
【００７４】
以上のことから、本発明の効果により反射半透過層の反射モード時及び透過モード時の光利用効率が改善されることになる。
【００７５】
尚、上述の実施例では、他方の透明基板であるガラス基板１１上に直接反射半透過膜１６を被着しているが、このガラス基板１１上と反射半透過膜１６との間には、光散乱板を形成し、表示領域での輝度の均一化を行っても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置に用いる反射領域と透過領域との配置関係を示す平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に反射領域と透過領域との関係を示す平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の液晶表示装置の製造方法の主要工程である反射半透過膜の製造工程を示す。
【図５】本発明の液晶表示装置の反射半透過膜の構造の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置（実施例）と従来の液晶表示装置（比較例）との反射率の比較を示す特性図である。
【図７】従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・偏光板
２・・・位相差板
３・・・一方の透明基板（ガラス基板）
４・・・透明電極
５・・・配向膜
７・・・オーバーコート層
８・・・液晶層
９・・・カラーフィルタ
１０・・・反射半透過層
１１・・・他方の透明基板（ガラス基板）
１２・・・位相差板
１３・・・偏光板
１４・・・光源部
１５・・・導光板
１６・・・反射半透過層
２５    反射膜
２６    下部誘電体層
２７    上部誘電体層
ＬＰ・・・・液晶表示パネル
ＢＬ・・・・バックライト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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